发泡有机硅弹性体的制备制造技术

本公开涉及制造发泡有机硅弹性体的连续方法和用于在所述方法中形成该发泡有机硅弹性体的组合物。所使用的组合物包含：i)有机聚硅氧烷，该有机聚硅氧烷每分子具有至少两个硅键合的不饱和基团；ii)有机氢硅氧烷，该有机氢硅氧烷每分子具有至少两个硅键合的氢原子；iii)氢化硅烷化催化剂；以及iv)物理液体发泡剂。发泡有机硅弹性体由此类组合物制备。发泡有机硅弹性体由此类组合物制备。发泡有机硅弹性体由此类组合物制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发泡有机硅弹性体的制备
[0001]本公开涉及一种制造发泡有机硅弹性体的连续方法、用于在所述方法中形成发泡有机硅弹性体的组合物和由此类组合物形成的所得发泡有机硅弹性体。所描述的方法是利用物理发泡剂的连续方法。
[0002]室温硫化(RTV)有机硅泡沫几乎完全使用有机硅氢化物与羟基官能组分之间的脱氢缩合反应进行化学吹制。具体来说，氢气经由使RTV反应混合物发泡的Si
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H与Si
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OH基团的反应而生成。
[0003]然而，在一些情况下，氢气的生成可能由于易燃性问题而引起问题。例如，在可能存在火花或高热量的环境中，存在浓度介于爆炸下限与爆炸上限(LEL和UEL)之间的氢气是危险的。
[0004]形成有机硅泡沫的替代性发泡机制涉及施加热量以促进发泡。在一些情况下，加热以使有机硅聚合物组合物发泡和固化是不能够期望的，并且RTV溶液是优选的。这具有前述潜在危险。尽管氢气的生成可能并不总是会引起问题，但常规发泡机制(如氢气吹制的RTV有机硅泡沫)对于某些应用而言并不具有合乎需要的物理特性。
[0005]鉴于前述内容，仍然有机会提供用于形成发泡有机硅弹性体的改进方法和使用仅包含物理发泡剂的组合物产生的改进的发泡有机硅弹性体，尤其是因为不存在用于使用物理发泡剂大规模生产有机硅泡沫的连续方法或用于连续分配工艺方法的说明。
[0006]本公开涉及一种用于由组合物(在本文中称为“组合物”)形成发泡有机硅弹性体的连续方法，该组合物包含：
[0007]i)有机聚硅氧烷，该有机聚硅氧烷每分子具有至少两个硅键合的烯键式不饱和基团；
[0008]ii)有机氢硅氧烷，该有机氢硅氧烷每分子具有至少两个硅键合的氢原子；
[0009]iii)氢化硅烷化催化剂；和
[0010]iv)物理液体发泡剂；
[0011]该方法包括以下步骤：
[0012](a)将包含组分(i)和(iii)的A部分组合物共混并且单独将包含组分(i)和(ii)的B部分组合物共混；组合物的总重量；
[0013](b)将该A部分组合物和该B部分组合物引入到相应混合容器中并混合；
[0014](c)将步骤(b)的所得A部分混合物和B部分混合物转移到相应泵送装置中；
[0015](d)将步骤(b)和(c)的所得A部分混合物和B部分混合物泵送到混合器单元中并混合以形成泡沫；和
[0016](e)分配所得泡沫；其中
[0017](f)在步骤(a)或步骤(b)期间将组分(iv)引入到该A部分组合物或该B部分组合物中的一种或两种中和/或在步骤(d)期间将该组分引入到静态混合器中。
[0018]A部分组合物不包含组分(ii)中的任何组分，并且B部分组合物不包含组分(iii)中的任何组分，以便避免在步骤(d)之前过早固化和泡沫形成。最初，在步骤(d)中混合时，由于物理液体发泡剂(iv)蒸发，产生了有机硅弹性体组合物。蒸发和随后产生的发泡在步
骤(d)或步骤(d)和(e)期间发生，但是可不完成直到步骤(e)之后为止。
[0019]氢化硅烷化催化剂(iii)以催化有效量存在。因此，组合物一般被分类为氢化硅烷化反应组合物，并且泡沫通过至少组分(i)和(ii)的氢化硅烷化反应而固化。物理发泡剂(iv)在暴露于大气压和温度大于或等于(≥)0℃的期间经历从液体到气态的相变。可替代地，物理发泡剂在暴露于减压和温度≥0℃的期间经历了从液体到气态的相变。在固化期间，发泡剂(iv)吹制组合物的反应混合物以形成泡沫。
[0020]本公开还涉及一种发泡有机硅弹性体(在本文中称为“泡沫”、“发泡弹性体”或“弹性体”)。如上文所提及，所述泡沫包含所述组合物的反应产物。在各个实施方案中，泡沫包括于组分(iii)和(iv)存在下形成的A)部分和B)部分的反应产物。反应产物也可于一种或多种添加剂存在下形成。如果使用，此类添加剂可以对组合物的其他组分是惰性的，或者可以与组合物的其他组分反应。
[0021]在本公开的组合物中并且相对于依赖氢气发泡的常规能够发泡的RTV有机硅组合物，所有用于发泡的氢气被物理发泡剂(iv)代替以形成本公开的泡沫。在各个实施方案中，组分E(iv)被分类为液体发泡剂(LBA)，其在泡沫形成或施加的温度下经历相变。
[0022]具体来说，已鉴定在室温下将组合物中的大部分(至全部)羟基官能组分(如通常用于RTV有机硅系统中的那些)排除，并共混入组分(iv)中，会产生具有能够期望的密度、孔径和孔径分布的泡沫。据认为，泡沫密度的大幅降低所带来的益处远远超过了氢气生成最小限度(如果不可忽略)的增加。这会进一步在下文中更详细地描述，且一般在图1中加以说明。
[0023]如本文所使用的，术语“环境温度”或“室温”是指介于约20℃与约30℃之间的温度。通常，室温在约20℃至约25℃的范围内。术语“环境压力”或“大气压”是指约101kPa的压力。
[0024]除非另外指明，否则本文所指的所有粘度测量结果均在25℃下测量。粘度可经由本领域已知的方法确定。以下缩写在本文中具有这些含义：“Me”是指甲基，“Et”是指乙基，“Pr”是指丙基，“Bu”是指丁基，“g”是指克，并且“ppm”是指份每一百万份。
[0025]“烃基”意指可被取代或未被取代的单价烃基基团。烃基的具体示例包括烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基，等等。
[0026]“烷基”意指无环、支链或非支链的饱和一价烃基团。烷基的示例有但不限于Me、Et、Pr(例如，异丙基和/或正丙基)、Bu(例如，异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(例如，异戊基、新戊基和/或叔戊基)、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基以及6
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12个碳原子的支链饱和一价烃基。烷基基团可具有1
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30个、另选地1
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24个、另选地1
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20个、另选地1
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12个、另选地1
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10个、另选地1
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6个碳原子。
[0027]“烯基”意指具有一个或多个碳
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碳双键的非环状、支链或非支链的单价烃基。烯基由以下但不限于以下所例示：乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、丙烯基和己烯基。烯基基团可具有2
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30个、另选地2
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24个、另选地2
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20个、另选地2
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12个、另选地2
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10个、另选地2
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6个碳原子。
[0028]“炔基”意指具有一个或多个碳
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碳三键的非环状、支链或非支链的单价烃基。炔基由以下但不限于以下所例示：乙炔基、丙炔基和丁炔基。炔基基团可具有2
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30个、另选地2
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24个、另选地2
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20个、另选地2
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12个、另选地2
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10个、另选地2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于由组合物形成发泡有机硅弹性体的连续方法，所述组合物包含：i)有机聚硅氧烷，所述有机聚硅氧烷每分子具有至少两个硅键合的烯键式不饱和基团；ii)有机氢硅氧烷，所述有机氢硅氧烷每分子具有至少两个硅键合的氢原子；iii)氢化硅烷化催化剂；以及iv)物理液体发泡剂；所述方法包括以下步骤：(a)将包含组分(i)和(iii)的A部分组合物共混并且单独将包含组分(i)和(ii)的B部分组合物共混；组合物；(b)将所述A部分组合物和所述B部分组合物引入到相应混合容器中并混合；(c)将步骤(b)的所得A部分混合物和B部分混合物转移到相应泵送装置中；(d)将步骤(b)和(c)的所述所得A部分混合物和B部分混合物泵送到混合器单元中并混合以形成泡沫；以及(e)分配所得泡沫；其中(f)在步骤(a)或步骤(b)期间将组分(iv)引入到所述A部分组合物或所述B部分组合物中的一种或两种中和/或在步骤(d)期间将所述组分引入到静态混合器中。2.根据权利要求1所述的方法，其中进行步骤(a)至(f)中的一个或多个步骤，同时控制温度和/或压力。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中不使用化学发泡剂。4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中步骤(f)在≤所述物理发泡剂(iv)的沸点的温度下进行。5.根据任一前述权利要求所述的方法，组分(iv)包括氢氟烃(HFC)。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中组分(iv)包括1，1，1，3，3
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五氟丙烷(HFC
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245fa)。7.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法进一步包括选自由以下组成的组的至少一种添加剂：表面活性剂、有机聚硅氧烷树脂、填料、反应抑制剂、着色剂和它们的组合。8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所得弹性体泡沫的起发通过改变分配温度、流速和/或改变所述物理发泡剂的浓度来控制。9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在步骤(f)期间，通过以下方式将所述物理发泡剂引入到共混物或所述组合物中：
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(1)在步骤(a)期间完全添加到A部分共混物中；或可替代地(2)在步骤(b)期间完全添加到所述A部分组合物中；或可替代地(3)在步骤(a)期间完全添加到B部分共混物中；或可替代地(4)在步骤(b)期间完全添加到所述B部分组合物中；或可替代地(5)在步骤(a)期间部分地添加到所述A部分共混物中并且部分地添加到所述B部分共混物...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：